CN107489711B - 一种防金属镶嵌型制动盘 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种防金属镶嵌型制动盘，包括轮毂、摩擦环和法兰，所述摩擦环包括相对设置的第一环面和第二环面，所述第一环面与第二环面之间通过肋片连接，所述法兰用于连接所述轮毂和摩擦环，所述第一环面、第二环面与轮毂同心设置；所述第一环面和/或第二环面上设有一个或多个排屑孔，所述排屑孔用于去除闸片在制动过程中粘结的金属镶嵌颗粒。本发明的防金属镶嵌型制动盘在盘面上设置排屑孔，使制动过程中削去闸片上的镶嵌物，从而避免金属镶嵌对制动盘和闸片造成损伤。

Description

一种防金属镶嵌型制动盘
技术领域
本发明涉及制动设备领域，特别涉及一种防金属镶嵌型制动盘。
背景技术
目前铁路制动盘除自身紧固需要外，摩擦面为整体平滑表面，当闸片发生金属镶嵌后，难于自身清理镶嵌物，造成制动盘划伤严重，甚至报废。同时闸片因镶嵌的大量积聚，也会发生损伤甚至报废。
因此，亟需研发一种能克服金属镶嵌的制动盘，既防止制动盘划伤，又延长闸片的使用寿命。
发明内容
为了解决现有技术的问题，本发明提供了一种防金属镶嵌型制动盘，在承受同样制动力的同时，能够有效解决金属镶嵌的产生，预防制动盘及闸片的损伤，所述技术方案如下：
本发明提供了一种防金属镶嵌型制动盘，包括轮毂、摩擦环和法兰，所述摩擦环包括相对设置的第一环面和第二环面，所述第一环面与第二环面之间通过肋片连接，所述法兰用于连接所述轮毂和摩擦环，所述第一环面、第二环面与轮毂同心设置；
所述第一环面和/或第二环面上设有一个或多个排屑孔，所述排屑孔用于去除闸片在制动过程中粘结的金属镶嵌颗粒。
进一步地，所述排屑孔为圆柱孔结构。
进一步地，所述排屑孔在第一环面或第二环面由外侧向内侧方向上为扩张结构。
进一步地，所述排屑孔的内壁上设有导向螺纹。
进一步地，所述排屑孔的孔径大小相等，孔径值通过以下公式获得：
Figure BDA0001401226030000021
其中，k为孔径系数，hr为制动盘硬度系数，l是摩擦环面的平均半径，h是第一环面或第二环面的厚度，F为制动盘承担的制动力。
进一步地，所述第一环面和第二环面上均设有多个排屑孔，靠近内环边沿的排屑孔孔径小于靠近外环边沿的排屑孔孔径。
进一步地，所述轮毂、摩擦环和法兰为一体式结构或分体式结构。
进一步地，所述轮毂、摩擦环和法兰由同一种合金材料制成，所述合金材料包含各种钢，铁，铝，陶瓷，碳纤维及其它合金材料，所述其它合金材料包括铝合金和钛合金。
进一步地，所述肋片为用于散热的散热肋，所述散热肋为柱状。
进一步地，所述防金属镶嵌型制动盘还包括用于安装制动盘的紧固件。
本发明提供的技术方案带来的有益效果如下：
1)降低产品金属镶嵌风险；
2)减少制动盘和闸片由于金属镶嵌积聚的损伤；
3)提高轨道车辆正常运行时间，降低车辆故障率；
4)降低车辆维护成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的防金属镶嵌型制动盘的剖视图；
图2是本发明实施例提供的防金属镶嵌型制动盘的第一结构俯视图；
图3是本发明实施例提供的防金属镶嵌型制动盘的第二结构俯视图；
图4是本发明实施例提供的制动盘的局部剖视图。
其中，附图标记包括：1-轮毂，2-法兰，3-摩擦环，31-第一环面，32-第二环面，33-排屑孔，4-肋片。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、装置、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
实施例
在本发明的一个实施例中，提供了一种防金属镶嵌型制动盘，参见图1，所述制动盘包括轮毂1、摩擦环3、法兰2及用于将制动盘固定安装在车辆上的的紧固件，所述轮毂、摩擦环和法兰为一体式结构或分体式结构，所述摩擦环3包括相对设置的第一环面31和第二环面32，所述第一环面31与第二环面32之间通过肋片4连接，所述法兰2用于连接所述轮毂1和摩擦环3，所述第一环面31、第二环面32与轮毂1同心设置，所述紧固件为在摩擦环3的中心孔处凸出形成的固定部，并且与所述轮毂1连接，所述固定部上设置有多个固定孔，所述固定孔与所述轮毂1的螺纹连接；
所述第一环面31和/或第二环面32上设有一个或多个排屑孔33，所述排屑孔33用于去除与所述制动盘配合的闸片在制动过程中粘结的金属镶嵌颗粒，具体过程如下：在高速状态下，闸片与制动盘发生摩擦，金属屑随着闸片移动过程中，到达排屑孔33处，所述金属屑即可从所述排屑孔33处排出，而预防金属屑与闸片黏连形成金属镶嵌。
在本发明的一个实施例中，所述第一环面31和第二环面32上均设有多个排屑孔33，在本发明的另一个实施例中，仅在第一环面31或仅在第二环面32。
为了加速对金属屑的排屑，所述排屑孔33在第一环面31或第二环面32由外侧向内侧方向(即排屑方向)上为扩张结构，如图4所示，由于在金属屑在排屑孔33中排屑方向上孔径变大，优选地，所述排屑孔33的内壁上设有导向螺纹，惯性力带动金属屑更快地排出所述制动盘；在另外一个实施例中，所述排屑孔33为圆柱孔结构，圆柱孔结构能保证金属屑不会挤入制动闸片。
在本发明的一个实施例中，所述排屑孔33的孔径大小相等，参见图2，经过有限次的试验，根据试验数据得到以下排屑孔33的孔径计算公式：
Figure BDA0001401226030000041
其中，k为孔径系数，hr为制动盘硬度系数，l是摩擦环面的平均半径，h是第一环面或第二环面的厚度，F为制动盘承担的制动力，以此制定排屑孔的孔径的前提下，排屑效果最好，其中摩擦环面的平均半径即为外环半径与内环半径的平均值。
在本发明的另一个实施例中，所述排屑孔33的孔径大小不一，参见图3，所述第一环面和第二环面上均设有多个排屑孔，靠近内环边沿的排屑孔孔径小于靠近外环边沿的排屑孔孔径。
在本发明的一个优选实施例中，所述轮毂、摩擦环和法兰由同一种材料制成，所述合金材料包含各种钢，铁，铝，陶瓷，碳纤维及其它合金材料，如铝合金、钛合金，在另一个实施例中，所述轮毂、摩擦环和法兰也可以由不同种材料制成。
优选地，所述制动盘还设有散热结构，在其中一个实施例中，所述肋片为用于散热的散热肋，所述散热肋为柱状，所述散热沟槽中可选地间隔设置有螺栓孔，所述紧固件与螺栓孔配合，实现将制动盘固定在车辆上。
在另一个实施例中，散热肋根据制动盘排屑孔的布置，摩擦环面受热变形及应力分布、通风散热效率、制动盘的整体强度进行设计，包含柱形结构、数量及分布等。
在本发明的一个优选实施例中，所述排屑孔33为圆形或椭圆形，在其他实施例中，所述排屑孔33也可以为其他形状，本发明对排屑孔33的具体形状不作限定。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，包括轮毂、摩擦环和法兰，所述摩擦环包括相对设置的第一环面和第二环面，所述第一环面与第二环面之间通过肋片连接，所述法兰用于连接所述轮毂和摩擦环，所述第一环面、第二环面与轮毂同心设置；
所述第一环面和/或第二环面上设有一个或多个排屑孔，所述排屑孔用于去除闸片在制动过程中粘结的金属镶嵌颗粒。
2.根据权利要求1所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，所述排屑孔为圆柱孔结构。
3.根据权利要求1所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，所述排屑孔在第一环面或第二环面由外侧向内侧方向上为扩张结构。
4.根据权利要求1所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，所述排屑孔的内壁上设有导向螺纹。
5.根据权利要求1所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，所述排屑孔的孔径大小相等，孔径值通过以下公式获得：
Figure FDA0001401226020000011
其中，k为孔径系数，hr为制动盘硬度系数，l是摩擦环面的平均半径，h是第一环面或第二环面的厚度，F为制动盘承担的制动力。
6.根据权利要求1所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，所述第一环面和第二环面上均设有多个排屑孔，靠近内环边沿的排屑孔孔径小于靠近外环边沿的排屑孔孔径。
7.根据权利要求1所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，所述轮毂、摩擦环和法兰为一体式结构或分体式结构。
8.根据权利要求7所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，所述轮毂、摩擦环和法兰由同一种合金材料制成，所述合金材料包含各种钢，铁，铝，陶瓷，碳纤维及其它合金材料，所述其它合金材料包括铝合金和钛合金。
9.根据权利要求1所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，所述肋片为用于散热的散热肋，所述散热肋为柱状。
10.根据权利要求1-9中任意一项所述的防金属镶嵌型制动盘，其特征在于，还包括用于安装制动盘的紧固件。
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